(14分)
含硫化合物在工業(yè)生產中有廣泛的用途。
(1)對于可逆反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0,下列研究目的和圖示相符的是
(填序號)
序號 | A | B | C | D |
目的 | 壓強對平衡的影響 | 溫度對轉化率的影響 | 增加O2濃度對速率的影響 | 濃度對平衡常數(shù)的影響 |
圖示 |
(每空2分,共14分)
(1) C (有錯計0分)
(2) <
(3) I > II B C(對一個計1分,有錯計0分)
(4) 90%
(5) c (Na+) >c (HSO3—) >c (H+)>c (SO32—)>c (OH—) (有錯計0分 )
(6)1/6 ×10-2 或1.67 ×10-3
解析試題分析:(1)A、由圖可知,P1>P2,壓強增大,平衡正向移動,三氧化硫的體積分數(shù)應增大,與圖不符,錯誤;B、該反應為放熱反應,溫度升高,平衡逆向移動,二氧化硫的轉化率降低,與圖不符,錯誤;C、增加氧氣得濃度,正反應速率增大,逆反應速率不變,平衡正向移動,與圖符合,正確;D、氧氣濃度增大,但溫度不變,平衡常數(shù)不變,與圖不符,錯誤,答案選C。
(2)開始時甲、乙兩容器的壓強相同,達平衡時,甲容器的壓強小于乙,所以甲容器需增大壓強才能達到乙容器的壓強,而增大壓強,平衡正向移動,三氧化硫的體積分數(shù)增大,所以SO3的體積分數(shù)甲<乙;
(3)I、T1溫度時A點代表此溫度的二氧化硫平衡轉化率,D點的二氧化硫的轉化率低于A點,說明反應未達平衡,所以v正>v逆;
II、恒溫恒容時再向甲容器中通入2molSO2、1molO2,反應物濃度是原來的2倍,在原平衡的基礎上,平衡正向移動,正向是氣體壓強減小的方向,所以達新平衡時壓強大于原平衡時的壓強但小于兩倍原平衡的壓強,放出的熱量比Q1多,二氧化硫的轉化率提高,所以答案選BC;
(4)設充入二氧化硫的物質的量為amol,每消耗2mol 二氧化硫,氣體的總物質的量減少1mol,現(xiàn)在氣體的物質的量減少0.315mol,說明消耗二氧化硫0.63mol,消耗氧氣0.315mol,生成三氧化硫0.63mol,根據恒溫下壓強之比等于氣體物質的量之比,有(a-0.63+0.63+1.1-0.315)/(a+1.1)=82.5%,解得a=0.7,所以SO2的轉化率為0.63mol/0.7mol×100%=90%;
(5)二氧化硫與氫氧化鈉反應得酸式鹽為亞硫酸氫鈉,溶液呈酸性,說明HSO3—的電離程度大于水解程度,溶液中離子濃度的大小順序為 c (Na+) >c (HSO3—) >c (H+)>c (SO32—)>c (OH—)
(6)溶液中的c (H+)=1×10-5mol/L,平衡時Ka2=6.0×10-3mol/L=c (SO32—)c (H+)/c (HSO3—),所以c (HSO3—)/c (SO32—)="c" (H+)/Ka2=1/6 ×10-2。
考點:考查化學平衡與圖像的對應關系,平衡的移動,離子濃度的比較,平衡常數(shù)的應用
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(共6分)一定溫度下,在一定容積的密閉容器中發(fā)生如下可逆反應:
2A(g)+B(g)2C(g) ,在反應過程中,C的物質的量n(C)隨時間的變化關系如下圖所示(從t1時間開始對反應體系升高溫度)。試回答下列問題:
(1)a點時,反應的v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”);
(2)此反應的逆反應為 熱反應(填“放”或“吸”);
(3)a、b兩點的正反應速率:v(a) v(b)
(填“>”、“<”或“=”)。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(16分)碳和碳的化合物在生產、生活中的應用非常廣泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是理想,更是一種值得期待的新的生活方式,請運用化學反應原理的相關知識研究碳及其化合物的性質。
(1)近年來,我國儲氫納米碳管研究取得重大進展,用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質),這種碳納米顆粒可用氧化氣化法提純,其反應化學方程式為:
____C+____K2Cr2O7 + ====___CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2(SO4)3+ ____H2O
請完成并配平上述化學方程式。
其中氧化劑是________________,氧化產物是_________________
(2)甲醇是一種新型燃料,甲醇燃料電池即將從實驗室走向工業(yè)化生產。工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇,該反應的熱化學方程式為:
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)△H1=-116 kJ·mol-1
①已知: △H2=-283 kJ·mol-1
△H3=-242 kJ·mol-1
則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO 2和水蒸氣時的熱化學方程為 ;
②在容積為1L的恒容容器中,分別研究在230℃、250℃、270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。下圖是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時CO的物質的量均為1mol)與CO平衡轉化率的關系。請回答:
。┰谏鲜鋈N溫度中,曲線Z對應的溫度是
ⅱ)利用圖中a點對應的數(shù)據,計算出曲線Z在對應溫度下CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)的平衡常數(shù)K= 。
③在某溫度下,將一定量的CO和H2投入10L的密閉容器中,5min時達到平衡,各物質的物質的濃度(mol?L-1)變化如下表所示:
| 0min | 5min | 10min |
CO | 0.1 | | 0.05 |
H2 | 0.2 | | 0.2 |
CH3OH | 0 | 0.04 | 0.05 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
CO2是生活中常見的化合物之一,隨著世界工業(yè)經濟的發(fā)展、人口的劇增,全球能源緊張及世界氣候面臨越來越嚴重的問題,人類對CO2的性質研究和綜合利用日益重視。
Ⅰ.在催化劑作用下,可由甲醇和CO2直接合成碳酸二甲酯(DMC):CO2 + 2CH3OH → CO(OCH3)2 + H2O,但甲醇轉化率通常不會超過1%,這是制約該反應走向工業(yè)化的主要原因。某研究小組在其他條件不變的情況下,通過研究溫度、反應時間、催化劑用量分別對轉化數(shù)(TON)的影響來評價催化劑的催化效果。計算公式為:TON=轉化的甲醇的物質的量/催化劑的物質的量。
(1)根據反應溫度對TON的影響圖(相同時間內測定),判斷該反應的焓變△H________0(填“>”、“=”或“<”),理由是____________________________________。
(2)根據反應時間對TON的影響圖(上圖),已知溶液總體積10mL,反應起始時甲醇0.25mol,催化劑0.6×10—5 mol,計算該溫度下,4~7 h內DMC的平均反應速率:________。
(3)根據該研究小組的實驗及催化劑用量對TON的影響圖(見上右圖),判斷下列說法正確的是 。
A.由甲醇和CO2直接合成DMC,可以利用甲醇把影響環(huán)境的溫室氣體CO2 轉化為資源,在資源循環(huán)利用和環(huán)境保護方面都具有重要意義
B. 在反應體系中添加合適的脫水劑,將提高該反應的TON
C. 當催化劑用量低于1.2×10—5 mol時,隨著催化劑用量的增加,甲醇的平衡轉化率顯著提高
D. 當催化劑用量高于1.2×10—5 mol時,隨著催化劑用量的增加DMC的產率反而急劇下降
Ⅱ.如果人體內的CO2不能順利排除體外會造成酸中毒,緩沖溶液可以抵御外來少量酸或堿對溶液pH的影響,人體血液里主要通過碳酸氫鹽緩沖體系(H2CO3/HCO3-)維持pH穩(wěn)定。己知正常人體血液在正常體溫時,H2CO3的一級電離常數(shù)Ka1=10-6.1,c(HCO3-):c(H2CO3)≈20:1,lg2=0.3。
(4)由題給數(shù)據可算得正常人體血液的pH________(保留一位小數(shù))。
(5)正常人體血液中H2CO3、HCO3-、OH-、H+四種微粒濃度由大到小關系為: 。
(6)當少量的酸、堿進入血液中時,血液pH變化不大,其原因是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(14分)工業(yè)上以乙苯為原料生產苯乙烯的反應如下(Ph代表苯基):
Ph—CH2CH3(g)Ph—CH=CH2(g)+H2(g) △H
某研究小組為探究溫度等因素對該反應的產率影響,在容積可變的密閉容器中分別作了四組實驗,實驗結果如下圖a、b所示。
(1)根據反應及上圖(a),判斷△H 0(填“<”“=”或“>”,下同),△S 0;請選擇經濟、且適宜的反應溫度: 。
(2)下列事實可以說明該反應已達平衡的是 。
A.混合氣體的密度不再變化
B.氫氣的體積分數(shù)保持不變
C.氫氣、苯乙烯的生成速率之比保持不變
D.單位時間內消耗的n(乙苯)等于生成的n(H2)
(3)從壓強因素分析,為提高乙苯的轉化率,應采用 的生產條件。實際工業(yè)生產中常采用通入水蒸氣的方法。水蒸氣的含量對反應的影響結果如上圖(b)所示。
①在做這四組實驗時,應該采用的其他實驗條件是 。
A.反應溫度相同 B.采用不同的催化劑
C.壓強都控制在常壓下 D.反應相同時間時測定實驗數(shù)據
②圖(b)表明: 。
③一定溫度下,在恒壓密閉容器中,通入一定量n(H2O)/n(乙苯)=7:1的氣體,發(fā)生上述反應,在t1時刻達到平衡。保持其他條件不變,此時分離出一定量的水蒸氣,在t2時刻重新達到平衡,請在右圖中畫如反應再次達到平衡過程的圖像。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(17分)降低太氣中CO2含量及有效開發(fā)利用CO2,是科學家研究的重要課題。
(1)將燃煤廢氣中的CO2轉化為二甲醚的反應原理為:
2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-122.4kJ·mol-1
①某溫度下,將2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入體積可變的密閉容器中,反應到達平衡時,改變壓強和溫度,平衡體系中CH3OCH3(g)的物質的量分數(shù)變化如下表所示。
則Pl P3(填“>”“<”或“=”,下同)。若T1、Pl,T3、P3時平衡常數(shù)分別為K1、K3,
則K1 K3。T1、Pl時H2的平衡轉化率為 。
②一定條件下,t上述反應在密閉容器中達平衡。當僅改變影響反應的一個條件,引起的下列變化能說明平衡一定向正反應方向移動的是____ 。
A.反應物的濃度降低 B.容器內壓強增大
C.正反應速率大于逆反應速率 D.化學平衡常數(shù)K增大
(2)碳酸氫鉀溶液加水稀釋, (填“增大”“不變”或“減小”)。用碳酸鉀溶液吸收空氣中CO2,當溶渡呈中性時,下列關系或說法正確的是 。
A.c(K+)=2c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
b.c(HCO)c(CO)
c.降低溫度,c(H+)·c(OH-)不變
(3)向盛有FeCl3溶液的試管中滴加少量碳酸鉀溶液,立即產生氣體,溶液顏色加深,用激光筆照射能產生丁達爾效應,反應的離子方程式為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(16分)影響化學反應速率的因素很多,某;瘜W小組用實驗的方法進行探究。
實驗一:他們只利用Cu、Fe、Mg和不同濃度的硫酸(0.5 mol·L-1、2 mol·L-1、18.4 mol·L-1)設計實驗方案來研究影響反應速率的因素。甲同學的實驗報告如下表:
實驗步驟 | 現(xiàn)象 | 結論 |
①分別取等體積的2 mol·L-1的硫酸于試管中 | 反應速率Mg>Fe,Cu不反應 | 金屬的性質越活潑,反應速率越快 |
②____________ | | 反應物濃度越大,反應速率越快 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(9分)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反應的平衡常數(shù)和溫度的關系如下:
|溫度/ ℃ | 700 | 900 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常數(shù) | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
一定溫度下,在一個10 L密閉容器中發(fā)生某可逆反應,其平衡常數(shù)表達式為K=。請回答下列問題。
(1)該反應的化學方程式為__________________________________________;
若溫度升高,K增大,則該反應是________反應(填“吸熱”或“放熱”)。
(2)能判斷該反應一定達到平衡狀態(tài)的是________(填字母序號)。
A.v正(H2O)=v逆(H2) |
B.容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間改變 |
C.消耗n mol H2的同時消耗n mol CO |
D.容器中物質的總物質的量不隨時間改變 |
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